什么是RL电路:工作和其用途

电阻器(R),电感器(L)和电容器(C)是基本无源线性电路元件。这些组件播放了一个关键作用,以四种不同的方式形成电路,如RL电路,188bet在线体育LC电路和RLC电路。这些电路在模拟电子器件中是必不可少的,因为它们表现出大腿性能。一般来说,两者都是电容器与其他基本部件相比,电感器更受青睐,因为它们的制造非常容易。对于大多数高值的组件,这些元素的尺寸很小。一个单极滤波器可以由RL和RC电路组成。当无功元件如电容器或电感与负载串联/并联时,它将表明滤波器是高通还是低通。RL电路经常被用于RF放大器,如直流电源,电感(L)被用来提供直流偏置电流,并阻止RF返回电源。

什么是rl电路?

RL电路也称为RL滤波器,电阻器电感电路否则RL网络,并且它可以定义为可以通过电阻器和电感器的无源电路组件构建电路,通过电流源或电压源。由于在电路的完美形式存在电阻R,该电路将利用类似于RC /的能量/RLC电路


串联RL电路
串联RL电路

这不像LC电路的完美形式,由于电阻不存在,这将没有能量。即使,这只是在电路的完美形式。实际上,即使是电感电容器电路也将使用一些能量,因为不存在电阻和连接线。
考虑下面的RL电路,它包括使用电压电源的电阻和电感。让我们相信电路内的电流为I (amp),通过电阻的电流为IR,电感的电流为IL。

由于R&L等组件串联连接,因此组件和整个电路中的电流流量将与IR = IL = I相同。电阻器和电感器上的电压降是VR&VI

申请Kirchhoff电压法(即电压降之和必须等于施加电压)我们得到,

将KVL(基尔霍夫电压定律)应用于上述电路,则得到


V =R+ V.l

功率因数

RL电路或电阻-电感电路是一种电路,可以建立电阻和电感,并连接到电压或电流源。一阶RL电路主要由一个电阻和一个电感组成一个RL电路。的功率因数由于像三相感应电动机那样的感性负载,该电路的电阻率很低。即使是灯具、变压器、焊接设备也在低滞后功率因数下工作。

在RL系列电路中,由于电感效果,电流的流动通过角度'φ'在电压后滞后。所以这里,功率因数(PF)可以像滞后角度'φ'的余弦一样

其中功率因数= Cos ϕ =电阻/阻抗= R/Z

cosφ= r /√r2+ X.l2= R / R√2+(ωl)2

上述方程可以用R除。

Cosφ= 1 /√1+(ωL /R)2

实际上,当我们有ωl>> r时,即小功率因数,分母中的“1”变得微不足道。

所以,Cosφ= r /ωl

相量图

RL系列电路的相量图如下所示:

串联电路的相位图
串联电路的相位图

以下步骤逐步提供指令绘制Phasor图。

这里,电流(i)可以作为参考。

VR称为电阻上的电压降= IR,可以通过电流(I)在相位内画出来。

在感应电抗的横跨电压下降是VL = IXL可以在电流的流程之前绘制,因为,电流的流动通过电感电路内的90度延迟电压。
两个电压矢量和降是VR和VL,它们等价于给定的电压V。

所以,

在上面的三角形,如oab

VR= I.R和V.l= ix.l其中xl=2πflrl.

v =√(vR)2+(V.l)2

=√(我R)2+(ix.l)2

=Iè2+(X.l)2

I = L = V/Z

z =√r.2+ X.l2

这里,'Z'是通过RL系列电路提供给AC流的整体电阻。所以称为R1电路的阻抗,它以欧姆(ω)测量。

相位角

在RL串联电路中,电流滞后于电压90o角称为相位角

ϕ = tan-1 (Xl/ R)

串联RL电路的阻抗

系列RL电路的阻抗反对电流,除了整个电路的电阻(R)和电感电抗(XL)效应的组合。欧姆内的阻抗'z'可以像下面的那样给出。

Z =(右2+ XL.2)0.5

从以下图像中的直角三角形,相位角φ= TAN.-1(Xl/ R)。

阻抗
阻抗

RL并联电路

当电阻器以及电感器彼此并联连接并通过电压源提供并联电路时,称为RL并联电路。电路的输入和输出电压为VIN和VOUT。一旦电阻和电感器并联连接,那么VIN等同于VOUT。然而,这些组件内的电流流不是相同的。

RL并联电路
RL并联电路

这种电路不能用作电压的滤波器,因为该电路中的输入和输出电压都是相等的。因此,由于这个原因,该电路不经常使用为串联RL电路。

相量图

在并行RC电路中,可以通过矢量(PHASOR)图示出电压和电流之间的主要关系。

相量图
相量图
  • 参考矢量'E'并表示RL并联电路内的电压。
  • 由于流过电阻的电流与流过电阻的电压在相位内,那么IR就显示在电压矢量上。
  • ' IL '滞后电压通过90度角&可以安排在一个向下的方向滞后电压矢量通过90度角。
  • 这里,像IR和IL这样的矢量相加都提供了一个结果,表示否则行的电流之和(IT)
  • 角度'θ'表示给定的线电流和电压之间的相位。
  • 并行RL电路相位图如下所示。

在并联电路中,电路每个支路的电流流动独立于其余支路的电流。每个支路的电流流量可以通过横跨支路的电压和以电感电抗或包括在支路内的电阻形式的电流流量的电阻来确定。

单个分支中的电流可以通过欧姆法确定

R= e / r

l= e / xl

电阻分支内的电流流包括给定电压的类似相;然而,电感分支中的电流滞后于具有90度的给定电压。因此,整个线电流包括IR和IL,彼此通过90度。

两个部件中的电流流动可以形成右三角形的腿,整个电流是斜边。因此,使用以下等式来使用毕达哥拉斯定理来包括这些电流:

T=√我R2+ I.l2

在这些电路中,整个电流滞后于电压的相位角在0到90度之间的任何地方。因此,角度大小可以通过是否有额外的感应电流或电阻电流来确定。

如果存在额外的电感电流,则相位角度'θ'将更靠近90度。如果存在额外的电阻电流,它将更接近零度。因此,从上面的电路矢量图,我们可以观察到相位角值可以从以下等式测量:

θ= tan-1(il/一世R)

阻抗

并联RL电路的阻抗可以定义为对电流的整体电阻。它包括从电阻' R '支路提供的电阻,以及通过电感支路提供的感应电抗' XL '。

并联RL电路的阻抗可以像平行电阻电路一样计算。但是,由于R&XL是向量数量,因此它们应包括向量。因此,并联RL电路的阻抗方程包括单个电阻器和电感器,因此并联RL电路的阻抗公式是

Z = RXl/√r.2+ XL.2

在上述等式的分母中是电阻和电感电阻的矢量和。因此,如果电阻和电感的一个分支,则它们必须相当于这些平行分支的整体阻力。

一旦整个电流和施加的电压是众所周知的,就可以通过使用如下方式使用欧姆的法律更简单地测量阻抗。

z = e / iT

与任何分支的电阻相比,平行RL电路的阻抗始终低。由于这是原因,每个分支形成电流流动的单独通道,因此降低了朝向电流流动的整个电路阻力。

当分支具有最高量的电流,使其对相位角产生最大的影响。因此,这与串联RL电路反转。

在并联RL电路中,如果电感高于电阻,则与电感分支电流相比,电阻分支电流优异。因此,给定电压和整个电流之间的相位角可以更靠近0度,因为它在性质中更响应。

RL电路使用

组合电阻器,电容器和电感器等基本组件以形成不同的电路,例如RC,RL和RLC电路。RL电路的应用,RC&RLC包括以下内容。

  • 射频放大器
  • 188金宝搏登录网址通信系统
  • 过滤电路
  • 处理信号
  • 振荡器电路
  • 电流或电压的放大率
  • 可变曲调电路
  • 无线电波发射器
  • 谐振LC电路/ RLC电路
  • 这些电路用作RF放大器内的直流电源,因为电感器(L)用于提供DC偏置电流并阻挡RF以达到电源。

因此,这一切都是关于RL电路概述、RL串联电路、RL并联电路、相量图及其应用。这里有一个问题,RL电路的优点是什么?

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